Ein innovatives Aufzugssystem, Teil XNUMX

Ein einzigartiges System, detailliert in Otis-Zeichnungen aus den 1870er Jahren, die als erste amerikanische Darstellung einer Personenaufzugsanlage vom Keller bis zum Penthouse dienen.

Die Geschichte des vertikalen Transports ist gefüllt mit verschiedenen „Premieren“, die Schlüsselpunkte in der Entwicklung moderner Aufzugssysteme identifizieren. Die Vorsicht, die bei der Bewertung jeder Behauptung eines Erstlings verwendet werden sollte, wurde in früheren Artikeln angesprochen: Es besteht immer die Möglichkeit, dass ein früheres Beispiel darauf wartet, entdeckt zu werden, und ein echtes erstes Auftreten von etwas hat möglicherweise keine wirkliche oder dauerhafte Bedeutung . Der verführerische Reiz, eine echte Neuheit zu entdecken – oder zu hoffen, entdeckt zu haben – und sie der Welt zu präsentieren, ist jedoch eine Versuchung, der man nur schwer widerstehen kann. Dieser zweiteilige Artikel betrifft die anscheinend erste Veröffentlichung einer Reihe von Zeichnungen in den USA, die eine Personenaufzugsanlage vom Keller bis zum Penthouse zeigen. Diese Untersuchung untersucht das einzigartige Aufzugssystem, das diese Zeichnungen illustrierten, und ihre Veröffentlichungsgeschichte in den frühen 1870er Jahren.

Im Jahr 1869 veröffentlichte Otis Brothers einen 70-seitigen illustrierten Katalog, der detaillierte Beschreibungen der Komponenten und Sicherheitssysteme enthielt, die in seinen Personen- und Lastenaufzügen verwendet werden. Leider entsprachen die Abbildungen des Katalogs nicht ganz dem Detaillierungsgrad des Textes. Der Katalog enthielt 10 Gravuren, die vier verschiedene Hebemaschinen, einen typischen deckenmontierten riemengetriebenen Lastenaufzug, eine automatische Sicherheitstrommel und eine selbstölende Riemenscheibe zeigten. Obwohl zwei Gravuren typische Lastenaufzug-Installationen illustrierten, gaben keine einen umfassenden Überblick über eine gesamte Aufzugsanlage (Abbildungen 1 und 2). Im folgenden Jahr korrigierte das Unternehmen diesen Mangel mit der Veröffentlichung einer achtseitigen Broschüre mit dem Titel Beschreibung des patentierten Sicherheits-Fahrgastaufzugs von Otis, das einen bemerkenswerten Satz von vier Zeichnungen enthielt, der den Lesern einen umfassenden Überblick über eines seiner Personenaufzugsysteme bot. Die Zeichnungen bestanden aus einem Schnitt durch den Aufzugsschacht vom Kellermaschinenraum zum Penthouse (durch deutliche Bruchlinien in zwei Teile geteilt), einem Schachtplan mit Kabine und Teildraufsicht auf den Motor sowie einem Plan der Penthouse-Rollen und Sicherheitsvorrichtungen (Abbildung 3).

Der Text der Broschüre enthielt eine detaillierte Beschreibung des Aufzugs und schloss mit der Feststellung, dass die in den Zeichnungen dargestellte Konstruktion durch 12 verschiedene Patente geschützt war. Letztere Tatsache wurde durch Verweise auf einzelne Systemkomponenten unterstrichen, darunter die patentierte Sicherheitssperrratsche des Unternehmens mit selbstsperrenden Sperrklinken, die patentierte doppeltwirkende Sicherheitstrommel, die patentierte automatische Stoppbewegung, die patentierte selbsttätige Bremse und die patentierte selbstölende lose Riemenscheibe. Zusätzlich zu diesen Komponenten wurde im Katalog von 1869 auch auf die patentierte Sicherheitsscheibe und -bremse von Otis sowie die patentierte Sicherheitsstoppverbindung verwiesen. Es ist tatsächlich möglich, für fast jeden Aspekt des Aufzugs 1870 von Otis eine Patentreferenz zu finden. Eine Untersuchung der amerikanischen Patentakte ergab 17 Patente, die zwischen 1860 und 1873 an Mitglieder der Otis-Familie vergeben wurden, und, wie oben erwähnt, wurden 12 auf den neuen Aufzug von Otis angewendet (Tabelle 1). Obwohl dieses Enddatum nach der Veröffentlichung der Broschüre liegt, wurde es ausgewählt, weil das letzte Patent für diesen Personenaufzug im Januar 1873 erteilt wurde. Diese Materialsammlung (die 12 Patente, der Katalog von 1869 und die Broschüre von 1870 mit ihren bemerkenswerten Gravuren ) ermöglicht eine gründliche Untersuchung des patentierten Sicherheits-Fahrgastaufzugs von Otis.

Das bekannteste Patent ist natürlich Elisha Otis' Patent von 1861 für seine Sicherheitsvorrichtung, die Ratschen und Sperrklinken verwendet. Die Ratschen liefen über die gesamte Schachthöhe und dienten als Führungen für den Wagen. Die Sperrklinken befanden sich am Querträger des Wagens und wurden durch die Wirkung einer Feder freigegeben. Die 1870 Otis Broschüre beschrieb die Ratschen wie folgt:

„Diese Sicherheitsratschen sind aus Eisen, sehr schwer und haben die stärkste Form. Die unteren Enden liegen fest am Boden, und die beiden Linien verlaufen senkrecht zum höchsten Punkt, zu dem das Auto steigen soll. Die Bildung der Sicherheitsratschen ist derart, dass den Sperrklinken eine Reihe von hakenförmigen Zahnrädern präsentiert wird, die in unmittelbarer Nähe des Wagens und in Abständen, die auf 3 Zoll begrenzt sind, über die gesamte Strecke der Strecke angebracht sind. Diese Zahnräder und die auf sie wirkenden Klinken haben eine besondere Formgebung, die ein perfektes Zusammenschließen der beiden unmittelbar nach dem geringsten Kontakt an den Spitzen gewährleistet und auch eine Trennung unmöglich macht, außer durch die Instrumentalität des Hebeseils, wenn es richtig ist verbunden und in Ordnung für die Arbeit.“

Die Sperrklinken waren ebenfalls aus „schwerem Eisen“ und wurden „gezwungen. . . in Kontakt mit den Sicherheitsratschen“ waren „in der Lage, das gesamte Gewicht des Wagens“ und seine Ladung zu tragen. Weil die Ratschenzähne einen Abstand von 3 Zoll hatten. Intervalle bezeichnete Otis diese Sicherheit auch als „eine mechanische Vorrichtung, die den Fall, in dem die Kabine bei einem Bruch der Hebeseile jederzeit fallen kann, auf 3 Zoll reduziert“. In den frühen 1870er Jahren erstellte Otis eine perspektivische Zeichnung, die die verschiedenen Komponenten der Sicherheit veranschaulichte (Abbildung 4).

Die Ratschen fungierten auch als Führungen, die die Bewegung des Autos lenkten, und die Bereiche, die die Ratschenzähne flankierten, wurden als „gehobelte Eisenführungen“ bezeichnet. Oben und unten war das Auto mit einem „Fahrwerk“ ausgestattet, das aus „Rädern mit Umfängen aus Hartgummi“ bestand. . . von Eisenflanschen getragen.“ Das Radfahrwerk bot „vollkommene Sicherheit gegen Verschieben“ sowie „ausreichende Elastizität, um geringfügige Abweichungen der relativen Positionen der Führungen auszugleichen“ und gewährleistete „eine perfekte Lagerung in allen Punkten und völlige Freiheit von jeglichem Klappern und Unregelmäßigkeiten“. der Bewegung." Das Patent von 1873 beschrieb das Fahrwerk als:

“. . . entworfen, um den geräuschlosen Betrieb der sich vertikal bewegenden Kabine in dieser Klasse von Aufzügen zu erleichtern, die normalerweise in Hotels, Lagerhäusern usw . Sie besteht in der Kombination feststehender Führungen mit weichen oder elastischen Oberflächen mit metallischen oder anderen Führungsrollen oder -schlitten, die vom Auto getragen werden, wodurch die gewünschten Gegenstände effektiv gesichert werden.“

Die Patentzeichnungen ähnelten stark den Darstellungen des Fahrwerks in der Veröffentlichung von 1870 (Abbildungen 5 und 6).

Fünf Patente befassten sich mit verschiedenen Aspekten der dampfbetriebenen Hebemaschine. Drei Patente betrafen eine Motorbremse, die direkt mit dem Start/Stopp-Steuerventil des Motors verbunden war, so dass die Bremse automatisch gelöst oder eingerückt wurde, wenn der Motor gestartet oder gestoppt wurde. Die Broschüre von 1870 enthielt die folgende Beschreibung:

„Kombiniert mit Motor und Hubwerk ist eine starke Bremse, die gleichzeitig mit dem Stoppen und Starten des Motors in Aktion und gelöst werden kann und keine unnötige Reibung verursacht, während die Maschine läuft, sondern die gesamte Vorrichtung unbeweglich hält wenn es erforderlich ist, an irgendeinem Punkt zu stehen, um Ladung oder Passagiere aufzunehmen oder zu entladen.“

Das US-Patent Nr. 68,783 von Otis betraf den Betrieb von Doppelzylinder-Dampfmaschinen, die typischerweise „zum Antrieb einer gewöhnlichen Hebevorrichtung eingesetzt“ wurden. Das Unternehmen behauptete, dass die Effizienz dieser Motoren „von der Kontrolle abhing, die über die Umkehrung ihrer Aktionen zum Heben oder Senken von Gütern besteht oder ausgeübt werden kann“ und dass ihre Konstruktion „nicht nur Stabilität und Haltbarkeit bietet. . . aber eine einfache Steuerung. . . auf vergleichsweise einfache Weise.“

Die detaillierte technische Beschreibung des Patents wurde im Katalog von 1869 etwas vereinfacht:

„Der Motor ist ein Doppelzylinder und reversibel; Beide Zylinder sind mit einer einzigen Welle verbunden, wobei die Kurbeln im rechten Winkel eingestellt sind, um ein Anhalten auf der Mitte zu vermeiden. Es wird ermöglicht, dass Dampf zu den Zylindern strömt und der Auslass von den Zylindern durch ein einziges Ventil strömt, das angeordnet ist, um den Strom umzukehren oder den Dampffluss durch eine einfache Bewegung oder Änderung seiner Position zu kontrollieren. Die gleiche Bewegung, die den Dampf aus den Zylindern absperrt, schließt auch die Auslassöffnung und macht eine weitere Bewegung im Motor unmöglich. Auf diese Weise ist das Auto sowohl in der Auf- als auch in der Abwärtsbewegung immer unter Kontrolle, solange Getriebe und Verbindungen intakt bleiben. Die Öffnungen im Umschaltventil, die bei der Abwärtsfahrt zu und von den Zylindern kommunizieren, sind entsprechend dem veränderten Lastverhältnis und -verhalten abgestuft und damit jede zu schnelle Bewegung verhindert.“

Neben der Gewährleistung des reibungslosen Betriebs des Motors befasste sich das US-Patent Nr. 83,725 von Otis mit einem weiteren Schlüsselfaktor – dem Geräusch:

„Das führende Merkmal oder Ziel unserer Erfindung ist der Betrieb von Hebezeugen mit einer so genannten schnellen Geschwindigkeit ohne störende Geräusche – eine wichtige Überlegung, wenn diese für Hotelzwecke und andere Zwecke konzipiert sind. Dafür setzen wir Endlosschnecken ein, die in Schneckenrädern arbeiten.“

Die Broschüre von 1870 lieferte einen detaillierten Bericht über die Implementierung einer Variation dieses Systems, bei der die im Patent erwähnten Schneckenräder anscheinend nicht verwendet wurden:

„Um den Lärm zu vermeiden und um zu vermeiden, dass der Schlag unbedingt mit der Verwendung eines Getriebes mit hoher Geschwindigkeit verbunden ist, wird die Bewegung von den Motoren an das Hebezeug (beim ersten Entfernen) mittels eines kräftigen Riemens übertragen. Die zweite und dritte Kombination, die für die Verlängerung der Verbindung mit der großen Wickeltrommel erforderlich ist, werden mit Hilfe einer präzisen maschinellen Verzahnung hergestellt, wobei jeder Gangwechsel doppelt platziert wird, wobei die Zähne des einen gegenüber den Zwischenräumen in sein Gegenstück. Diese Methode oder die Verdoppelung der Zahnräder, die Perfektion, mit der die Räder hergestellt und eingestellt sind, und die Zeitlupe, mit der sie laufen, bietet unter allen Umständen die vollkommenste Befreiung von Lärm oder Stößen. Diese Präzision in der Mechanik von Motor und Getriebe ist notwendig, weil jede Bewegungsungleichheit an dieser Stelle die des Autos stark vervielfacht und einen sehr unangenehmen Effekt hat.“

Ein letztes Sicherheitsmerkmal des Motors war die 1865 patentierte Stop Motion. Diese Vorrichtung wurde mit der Wickeltrommel verbunden, damit die Fahrt des Autos vorgegebene Grenzen nicht überschreitet (Hervorhebung von mir):

“. . . das Patent Stop-Motion. . . wird so eingestellt, dass er die genaue Anzahl von Umdrehungen durchläuft, die erforderlich ist, um eine Fahrt zwischen dem unteren und dem oberen Ende des Schachts zu machen, und dann den Motor zu stoppen, wonach er ohne Eingreifen der Begleitperson nicht wieder starten kann, und dann nur in der entgegengesetzten Richtung."

Die Wickeltrommel wurde als aus Eisen hergestellt, „sorgfältig bearbeitet“ und „spiralförmig gerillt, um sich beim Aufwickeln an die Spule des Drahtseils anzupassen, um die Oberflächen des letzteren vor Kontakt und Reibung und unnötigem Verschleiß zu schützen“. Zu den Ergebnissen dieser Patente gehörten die National- und Metropolitan-Hubmotoren von Otis, wobei der in der Gravur von 1870 abgebildete Hubmotor dem National-Motordesign ähnelt (Abbildungen 2, 7 und 8).

Im zweiten Teil dieses Artikels werden die verbleibenden Merkmale von Otis' 1870 Patent Safety Passenger Elevator sowie die Veröffentlichungsgeschichte der Zeichnungen untersucht, die die erste amerikanische Darstellung einer Personenaufzuginstallation vom Keller bis zum Penthouse darstellten.